Op 4 april 1996 was Toy Story, de eerste volledig met computers gemaakte speelfilm, te zien in de Nederlandse bioscopen. Met het 35-jarig bestaan van Pixar reden om terug te blikken op de geschiedenis van computeranimatie. Van Jurassic Park via Ratatouille en Finding Nemo: de alliantie tussen Hollywood en Silicon Valley zou cinema voorgoed veranderen.

Uit Maarten! 2021-02 Bestel losse nummers hier.

Experimenten met animatie door computers begonnen al in de jaren zestig. In 1960 maakten wetenschappers aan de Koninklijke Technische Hogeschool in Stockholm met een computer en een oscilloscoop een eerste computeranimatie. De schematische beelden van een virtuele autorit werden een jaar later uitgezonden op de Zweedse televisie. Hightechbedrijven in Amerika als Bell Labs, Boeing en IBM boden kunstenaars de ruimte om de mogelijkheden van computeranimatie te verkennen.

Ed Catmull, president van Pixar en Walt Disney Animation Studios, bij de Academy Awards in Hollywood, 22 februari 2009.

Toen het zwaartepunt van de ­computerwetenschappen en -industrie van de Amerikaanse oostkust naar de westkust verschoof, sloegen computer- en filmwereld de handen ineen. Sleutelfiguur bij de totstandkoming van die alliantie was Edward Earl Catmull, de latere oprichter van Pixar Animation Studios. In 2014 publiceerde Catmull zijn boek Creativity, Inc. Het werd gepresenteerd als het zoveelste managementboek, maar is ook een autobiografie en geeft een boeiend inkijkje in zowel de computer- als de filmgeschiedenis.

Als kind zat Ed Catmull aan de televisie gekluisterd bij de wekelijks uitzending van The Wonderful World of Disney. De jongen tekende graag en maakte flipboekjes, minitekenfilmpjes in boekvorm. Maar hij realiseerde zich dat hij over onvoldoende tekentalent beschikte om de ­Olympus van de Disney Studios te beklimmen.

In 1969 begon hij aan de universiteit van Utah aan twee studies: natuurkunde en computerwetenschappen. Zo kwam hij in contact met computer­pionier professor Ivan Sutherland, die hem vertrouwd maakte met het nieuwe vakgebied van digitale beeldvorming. Als student formuleerde Catmull een levensdoel, waarmee hij alsnog zijn oude droom kon verwezenlijken: het ontwikkelen van een nieuw soort tekenfilm. Niet met potlood, maar met behulp van een computer.

‘Voor het eerst slaagde een computer gemaakt beeld erin ­ontroering op te wekken.’

Begin jaren zeventig maakte Catmull zijn eerste computeranimatie. Hij stak zijn hand in een bak gips en maakte er een afgietsel van. Dit model bedekte hij met 350 kleine driehoekjes en andere geometrische figuren. Hij legde de coördinaten van alle hoeken vast, om ze vervolgens in te voeren in een zelfgeschreven 3D-animatie­programma. De beelden van Catmulls hand werden in 1976 gebruikt in de sciencefictionfilm Futureworld. Westworld, de voorloper van Futureworld, bevatte al primitieve computerbeelden.

Professor Sutherland stuurde ­Catmull naar de Disney Studios in Burbank bij Los Angeles in de veronderstelling dat men daar hoogst ­geïnteresseerd zou zijn in de laatste ontwikkelingen op het gebied van computeranimatie. In 1971 had ­Disney tevergeefs geprobeerd met een computer duizenden luchtbelletjes te fabriceren voor de film Heksen en Bezemstelen, en daaruit had men geconcludeerd dat de techniek nog niet bruikbaar was. Catmulls eerste benadering van de filmwereld liep dan ook op niets uit.

Levende schemerlamp

Regisseur George Lucas, die in 1977 gigantisch succes had met het eerste deel van de Star Wars-serie, zag wel toekomst in computeranimatie. In 1979 nodigde hij Catmull uit bij Lucasfilm te komen werken. Niet in Hollywood, maar in de San Francisco Bay Area, toen al een snelkookpan van digitale bedrijvigheid. Bij Lucasfilm zochten Catmull en zijn team een digitaal alternatief voor de bewerkelijke ‘blauweschermtechniek’, het ­proces waarin twee filmscènes samengevoegd worden. Na vier jaar waren ze zover. Ze noemden het apparaat de Pixar Image Computer. Pixar was een Spaans klinkende verhaspeling van picture en radar.

In 1983 ontmoette Catmull de ­briljante jonge Disney-animator John Lasseter. Die had eind jaren zeventig een prijs gewonnen voor zijn korte film The Lady and the Lamp, met een levende schemerlamp in de hoofdrol. Kort na hun ontmoeting werd Lasseter bij Disney ontslagen omdat men niet gediend was van zijn vooruitstrevende ideeën over computeranimatie. Lasseter ging gretig in op Catmulls uitnodiging bij Lucasfilm te komen werken. Hij zou uitgroeien tot het creatieve genie van Pixar.

De Computer Graphics Research Group van Catmull bij Lucasfilm ­ontwikkelde midden jaren tachtig een baanbrekende methode voor het zogeheten rendering, het bij computer­animatie cruciale proces waarin de computer op basis van ruwe data een beeld genereert. De software­architectuur van Catmulls afdeling, Reyes Rendering, maakte het renderen niet alleen een stuk sneller en efficiënter, het was ook een grote sprong voorwaarts als het ging om het creëren van gladde, gebogen oppervlaktes, levensechte textuur, dieptewerking en motion blur, het ­toevoegen van kunstmatige onscherpte om bewegende objecten er levensecht te laten uitzien. Star Trek II: The Wrath of Khan (1982) maakte als eerste speelfilm gebruik van Reyes, voor de animatiebeelden van het ontstaan van een nieuwe planeet. Gevolgd door Return of the Jedi (1982), het derde deel van de Star Wars-filmcyclus.

Steve Jobs

George Lucas was door de afwikkeling van zijn echtscheiding in een lastige financiële positie gekomen en besloot Catmulls computerafdeling te verkopen. Philips was een van de geïnteresseerden, het wilde de Pixar Image Computer inzetten voor een verbeterde weergave van CT- en MRI-scans. Tot opluchting van Catmull – die zich inmiddels had voorgenomen de eerste avondvullende computeranimatiefilm te maken – ketste de deal af.

In februari 1985 maakte Ed Catmull kennis met Steve Jobs, oprichter van Apple Computer Inc. Na een eerste bespreking over Apples mogelijke overname van Catmulls divisie bij Lucasfilm viel er een maandenlange stilte. Achteraf bleek die verband te houden met de machtsstrijd in de bedrijfstop en het latere vertrek van Jobs, die pas in 1997 zou terugkeren bij Apple.

Met zijn eigen computerbedrijf NeXT nam hij Catmulls Computer Graphics Group alsnog over. Catmull noemde het bedrijf Pixar. Een logische keuze, omdat het zich aanvankelijk vooral concentreerde op de verkoop van de Pixar Image Computer. Om die geavanceerde hardware onder de aandacht te brengen had John Lasseter het korte filmpje Luxo Jr. gemaakt, met dit keer een computergeanimeerde bureaulamp in de hoofdrol.

Scène uit de eerste korte Pixar-computeranimatiefilm, Luxo Jr. uit 1986.De beelden van een onstuimige jonge bureaulamp die met een bal speelt, zijn ook nu nog een lust voor het oog. Het moet een van de eerste keren zijn geweest dat met een computer gemaakt beeld erin slaagde ­ontroering op te wekken. Lasseters bureaulamp zou uitgroeien tot het beeldmerk van Pixar en Luxo Jr. werd genomineerd voor een Oscar. Het volgende Pixar-filmpje Tin Toy sleepte de Oscar voor beste korte animatie ook werkelijk in de wacht.

Inmiddels had Disney zich alsnog gestort op computer-generated imagery (CGI). Tron uit 1982 was een niet erg succesvolle, maar baanbrekende Disney-­productie: een combinatie van live-action en animatie, waarin computerspelontwikkelaar Jeff Bridges wordt gedigitaliseerd en in de computer de strijd aangaat met de virtuele versies van zijn vijanden. De animatie moest beeld voor beeld worden gemaakt door een team van computerprogrammeurs.

Nieuwe technieken

In 1988 introduceerde Pixar nieuwe software die gebruikmaakte van het Reyes-algoritme. RenderMan (de naam verwijst naar de destijds populaire walkman) kon worden bediend met een graphical user interface. Met deze gebruikersomgeving hoefde een animator niet langer als een computerprogrammeur codes in te voeren, maar kon aan de slag met een muis, menu’s, knoppen en pictogrammen.

Pixars RenderMan betekende een ­grote stap voorwaarts op het gebied van computeranimatie. Regisseur James Cameron gebruikte het om het spectaculaire waterwezen in The Abyss vorm te geven en herhaalde die truc in Terminator 2 voor de androïde T-1000, die lijkt te bestaan uit vloeibaar metaal. RenderMan werd ook ingezet om de dinosauriërs in Spielbergs Jurassic Park (1993) tot leven te brengen.

Het beginnende succes van RenderMan was in 1990 bij lange na niet genoeg om Pixar uit de rode cijfers te helpen. Steve Jobs overwoog zelfs het dochterbedrijf van de hand te doen. Maar Disney kon inmiddels niet meer om Pixar heen. Voor succesvolle films als De Kleine Zeemeermin (1989) maakte de tekenfilmstudio gebruik van het door Pixar ontworpen Computer Animation Production System (CAPS), waarmee animaties digitaal kunnen worden ingekleurd. Toch leverde ook dat te weinig op.

Disney had inmiddels spijt dat het de talentvolle John Lasseter zeven jaar eerder had ontslagen. Herhaalde pogingen hem te laten terugkeren waren op niets uitgelopen. Daarom zat er voor de tekenfilmgigant niets anders op dan met Pixar in zee te gaan. In 1991 sloten Pixar en Disney een ­contract voor drie films. Disney zou zorg dragen voor de financiering en distributie. Pixar zou de films maken.

John Lasseter, mede-oprichter van Pixar, met Toy Story-actiehelden, 5 november 1996.

De cowboy en de astronaut

Catmull en Lasseter konden beginnen aan de verwezenlijking van hun jongens­droom. Een sprong in het diepe voor de twee pioniers die nog nooit een filmpje hadden gemaakt dat langer duurde dan dan vijf minuten. John Lasseter had al wel een idee. Toy Story moest gaan over een jongen (Andy) en zijn speelgoed. Maar het verhaal zou worden verteld vanuit het oogpunt van het speelgoed. Centraal stond de favoriete pop van Andy, cowboy Woody, wiens leven overhoop wordt gegooid als de jongen voor zijn verjaardag een geavanceerd stuk speelgoed krijgt: astronautenpop Buzz Lightyear.

De confrontatie tussen de twee ­stereotiepe Amerikaanse actiehelden bleek een gouden vondst. Met een opbrengst van 374 miljoen dollar werd Toy Story een groot succes. Het American Film Institute nam hem op in zijn lijst van honderd beste Amerikaanse films. De enige andere animatiefilm op die lijst is Sneeuwwitje en de Zeven Dwergen (1937), Disneys eerste avondvullende tekenfilm.

‘De twee Amerikaanse actiehelden bleken een gouden vondst.’

Achteraf bezien is het een logische keuze van Pixar geweest om te beginnen met tot leven te brengen van speelgoed. De stofuitdrukking van kunststof is eenvoudiger na te bootsen dan die van natuurlijke materialen, en hoe speelgoed (of een bureaulamp) van nature beweegt weten we niet. Hoe beperkt de techniek nog was, kun je vooral zien bij de beelden van Scud, de valse hond van Andy’s gemene buurjongetje. Zijn bewegingen zijn houterig, zijn ogen doods en zijn vacht oogt even plastic als Andy’s speelgoed.

Een kijkje achter de schermen bij het productieproces van Toy Story.

Voortgaande verfijning

In de 26 jaar die zijn verstreken sinds het uitkomen van Toy Story heeft Pixar 23 avondvullende films gemaakt. Een bloemlezing van een kwarteeuw Pixar geeft een mooie indruk van de voortgaande verfijning van computeranimatie. In Toy Story 2 (1999) kwamen al meer menselijke personages in beeld, omdat men software had ontwikkeld die huid er zachter en minder plastic uit liet zien. Maar pas met The Incredibles (2004) waagde Pixar zich aan een volledig menselijke rolbezetting.

Vacht is moeilijke materie voor een animator. De vacht van Sulley, het hoofdpersonage in Monsters, Inc. (2001), bestond uit een miljoen haartjes die onafhankelijk van elkaar bewegen. Handmatige animatie was een onmogelijke klus. Na uitvoerige bestudering van de bewegingspatronen van de vacht van onder meer lama’s ontwikkelde Pixar het programma Simulation, dat het animatieproces automatiseerde.

‘Vacht is moeilijke materie voor een animator.’

In latere films als Ratatouille (2007) en Up (2009) – Pixar was inmiddels overgenomen door Disney – kwam Simulation opnieuw goed van pas. Voor Finding Nemo (2003), met vissen in de hoofdrol, deed Pixar onderzoek naar de werking van licht onder water. Voor het vervolg Finding Dory (2016) is een Pixar-ingenieur zes maanden bezig geweest een tentakel van octopus Hank natuurlijk te laten bewegen. Wie de hond in het eerste deel van Toy Story vergelijkt met de bijna niet van echt te onderscheiden kat in Toy Story 4 (2019), ziet in één oogopslag het resultaat van 24 jaar innovatie.

Scene uit Toy Story 4 (2019)

Ed Catmull en Pat Hanrahan, het brein achter Pixars RenderMan, kregen in 2019 de prestigieuze Turing Award toegekend voor hun pionierswerk op het gebied van CGI. ‘Dat speelgoed tot leven komt zodra er geen mensen in de buurt zijn, is ­algemeen bekend. Maar de film Toy Story werkt dat klassieke thema op zo’n inventieve en speelse manier uit dat tientallen miljoenen Amerikanen die oude kinderwaarheid de afgelopen weken ontdekt hebben alsof het iets nieuws is,’ schreef NRC Handelsblad begin 1996. ‘Toy Story is technologisch het nieuwste van het nieuwste.’ Nog voordat hij in Nederland in roulatie ging, besefte men kennelijk al hoe baanbrekend de eerste avondvullende film van het nog onbekende Pixar was.

Journalist Fanta Voogd is gespecialiseerd in techniekgeschiedenis.

Kaders

Games

In onze tijd wordt de spectaculairste CGI-vooruitgang niet geboekt in animatiefilms, maar in games en live-action films. Zo zijn de hoofdrolspelers van The Irishman, Robert de Niro en Al Pacino, met CGI op verbluffende wijze jonger gemaakt. In Finding Jack, de omstreden film waarvan de première keer op keer wordt uitgesteld, speelt een met CGI tot leven gebrachte James Dean de hoofdrol.

De Nederlandse link

De van oorsprong Groningse computerpionier Andy (Andries) van Dam is in de Verenigde Staten bekender dan in zijn geboorteland. In de jaren zestig werkte hij met Ted Nelson aan de verwezenlijking van het eerste computersysteem van hyperlinks (koppelingen of ‘linkjes’).

Samen met James Foley schreef Van Dam in 1982 het boek dat wel wordt aangeduid als de bijbel van computergraphics: Fundamentals of Interactive Computergraphics. Met zijn boek, maar ook als docent aan de Brown University in Providence, heeft hij generaties studenten vertrouwd gemaakt met de basisprincipes van computergraphics en -animatie.

Wikipedia en filmwebsite IMDB melden dat Toy Story-hoofdpersoon Andy zou zijn vernoemd naar Andy van Dam, maar dat is niet meer dan een gerucht. Wel werd Van Dam door Steve Jobs uitgenodigd op 20 november 1995 de première van Toy Story bij te wonen in San Francisco. Na de voorstelling kreeg hij een boek over de totstandkoming van de film overhandigd, gesigneerd door Jobs, Ed Catmull en John Lasseter.

Lasseter bedankte Van Dam voor de gedegen opleiding van zijn medewerkers: ‘Thanks for the students!’ Jobs schreef: ‘You made it so!’ – Jij maakte het mogelijk.

Meer weten…

Boeken:

Creativity, Inc.. Overcoming the Unseen Forces That Stand in the Way of True Inspiration (2014) door Ed Catmull.

All about Pixar. The Unofficial Guide to Pixar’s Films (2015) door Karla Sims.

YouTube:

How Computer-Generated Animations Were Made (circa 1964)

How Pixar’s Animation Has Evolved Over 24 Years.

Lees in dit nummer over de magische films van Studio Ghibli